Mezimolekulární síly jsou přitažlivost mezi atomy nebo molekulami. Síla těchto atrakcí určuje fyzikální vlastnosti látky při dané teplotě. Čím silnější jsou mezimolekulární síly, tím pevněji budou částice drženy pohromadě, takže látky se silnými mezimolekulárními silami mají tendenci mít vyšší teploty tání a teploty varu. Neon je plyn při pokojové teplotě a má velmi nízkou teplotu varu -246 stupňů Celsia - pouhých 27 Kelvinů.
Druhy mezimolekulárních sil
Existují tři hlavní typy mezimolekulárních sil, které existují mezi entitami v různých chemických látkách. Nejsilnějším typem mezimolekulární síly je vodíková vazba. Chemikálie vykazující vodíkové vazby mají tendenci mít mnohem vyšší teploty tání a varu než podobné chemikálie, které se nepodílejí na vodíkových vazbách. Dipól-dipólové atrakce jsou slabší než vodíkové vazby, ale silnější než třetí typ mezimolekulární síly: disperzní síly.
Vodíkové vazby
Vodíkové vazby nastávají, když atom vodíku kovalentně navázaný na elektronegativní atom, jako je kyslík, dusík nebo fluor, interaguje s jiným elektronegativním atomem na sousední molekule. Síla vodíkových vazeb je vysoká, kolem 10% síly normální kovalentní vazby. Neon je však prvek a neobsahuje žádné atomy vodíku, proto vodíková vazba nemůže u neonů probíhat.
Dipole-Dipole atrakce
Dipól-dipólové atrakce se vyskytují v molekulách vykazujících trvalé dipóly. Trvalý dipól vzniká, když jsou elektrony v molekule nerovnoměrně rozloženy tak, že jedna část molekula má permanentní částečný záporný náboj a další část má permanentní částečný záporný náboj nabít. Látky, ve kterých mají částice trvalé dipóly, mají mezimolekulární síly o něco vyšší než látky bez nich. Neonové částice jsou jednotlivé atomy, proto nemají trvalý dipól; takže tento typ mezimolekulární síly není u neonů přítomen.
Rozptylové síly
Všechny látky včetně neonů vykazují disperzní síly. Jedná se o nejslabší typ mezimolekulární síly, protože jsou pouze přechodné, ale i tak je jejich celkový účinek dostatečný k vytvoření významné přitažlivosti mezi částicemi. Disperzní síly vznikají v důsledku náhodného pohybu elektronů v atomu. V jednu chvíli je pravděpodobné, že na jedné straně atomu bude více elektronů než na druhé, což se označuje jako dočasný dipól. Když atom zažije dočasný dipól, může to mít vliv na sousední atomy. Pokud by se například zápornější strana atomu přiblížila druhému atomu, odrazilo by to elektrony a vyvolalo by další dočasný dipól v blízkém atomu. Oba atomy by pak prošly přechodnou elektrostatickou přitažlivostí.
Síla disperzních sil
Síla disperzních sil závisí na počtu elektronů v částici, protože pokud existuje více elektronů, existuje šance, že dočasný dipól bude mnohem významnější. Neon je relativně malý atom s pouze 10 elektrony, takže jeho disperzní síly jsou jen slabé. I tak jsou disperzní síly neonů dostatečné k usnadnění teploty varu o 23 stupňů vyšší než helium, které má pouze dva elektrony. K překonání disperzních sil je tedy zapotřebí podstatně více energie, aby se atomy mohly oddělit a stát se plynnými.